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Flujo tridimensional en remolino de nanofluido con cinemática de agregación de nanopartículas utilizando modelos modificados de Krieger-Dougherty y Maxwell-Bruggeman: una solución de elementos finitos

Autores: Alsulami, M. D.; Abdulrahman, Amal; Kumar, R. Naveen; Punith Gowda, R. J.; Prasannakumara, B. C.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Flujo tridimensional en remolino de nanofluido con cinemática de agregación de nanopartículas utilizando modelos modificados de Krieger-Dougherty y Maxwell-Bruggeman: una solución de elementos finitos


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Flujo tridimensional en espiral
Nanofluido
Transferencia de calor
Agregación de nanopartículas
Número de Reynolds
Procesos industriales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El estudio actual explora un flujo tridimensional de remolino de nanofluido a base de titania-etilenglicol sobre un cilindro estirable con movimiento torsional. El proceso de transferencia de calor se explora sujeto a fuente/sorbedor de calor. Aquí se utiliza un nanofluido a base de titania-etilenglicol-agua. Se emplean los modelos de Maxwell-Bruggeman para la conductividad térmica y los modelos modificados de Krieger-Dougherty para la viscosidad para analizar el impacto de la agregación de nanopartículas. Se desarrolla un modelo matemático basado en ecuaciones diferenciales parciales (EDPs) para resolver el problema del flujo. Después de eso, se realiza una transformación de similitud para reducir las ecuaciones a ecuaciones diferenciales ordinarias (EDOs), las cuales se resuelven utilizando el método de elementos finitos. Se ha demostrado que la agregación de nanopartículas aumenta significativamente el campo de temperatura. Los resultados revelan que el aumento en el número de Reynolds mejora la tasa de transporte de calor, mientras que un aumento en el valor del parámetro de fuente/sorbedor de calor disminuye la tasa de transporte de calor. Los flujos de remolino se encuentran comúnmente en muchos procesos industriales como la combustión, la mezcla y los reactores de lecho fluidizado. Estudiar el comportamiento de los nanofluidos en estos flujos puede llevar al desarrollo de procesos industriales más eficientes y efectivos.

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